Absolutgivare eller pulsgivare? Så väljer du rätt encoder

Vad är en pulsgivare?

En roterande givare, ofta kallad pulsgivare, vridgivare eller encoder, sitter på en motoraxel, ett hjul eller en vals och omvandlar rörelsen till elektriska signaler. Styrsystemet använder dem för att reglera varvtal, mäta längd eller positionera en axel.

Det finns två huvudtyper. En inkrementell givare talar om att axeln har rört sig och hur mycket. En absolutgivare talar om var axeln står. Skillnaden märks tydligast när strömmen bryts.

Inkrementell eller absolut – så fungerar de

Inkrementell givare

En inkrementell givare ger ett visst antal pulser per varv, till exempel 1 024. Styrsystemet räknar pulserna från en referenspunkt. Kanalerna A och B är förskjutna en kvarts period, 90°, mot varandra. Av ordningen mellan kanalerna ser styrsystemet rotationsriktningen, och genom att räkna alla flanker får det fyra gånger så hög upplösning: 1 024 pulser blir 4 096 steg per varv. Kanal Z, nollpulsen, kommer en gång per varv och används som referens.

Nackdelen är att räknaren nollställs om strömmen bryts, och störningar kan ge extra eller saknade pulser. Maskinen måste då köra till ett referensläge innan den vet var den är.

Absolutgivare

En absolutgivare läser av en unik kod för varje vinkelläge. Upplösningen anges i bitar: 12 bitar ger 4 096 lägen per varv, 16 bitar ger 65 536. Läget finns direkt vid start, även om axeln har vridits medan strömmen var borta.

En singleturn-givare börjar om varje varv och räcker när rörelsen är högst ett varv, till exempel en ventil eller ett vridbord. En multiturn-givare räknar dessutom antalet varv, ofta 4 096 eller fler. Det behövs när en spindel, linvinda eller kuggstång gör många varv. Varven räknas med kugghjul, med batteri eller med en så kallad Wiegand-tråd, som tar energi ur själva rörelsen och klarar sig utan batteri.

Gränssnitt: HTL, TTL, SSI, BiSS och fältbussar

Många moderna givare är programmerbara, så att pulstal, utgångstyp och räkneriktning kan ställas in med ett verktyg. Då behöver du färre varianter i reservdelslagret.

Axel eller hålaxel, optisk eller magnetisk

En givare med axel kopplas till maskinens axel med en flexibel koppling som tar upp uppriktningsfel. En givare med hålaxel träs direkt på motoraxeln och hålls fast med ett momentstag. Hålaxel sparar plats och koppling, medan axelgivare är lätta att byta och skyddar givarens lager mot rörelser i maskinens axel.

Optiska givare läser en kodskiva med ljus och ger mycket hög upplösning och noggrannhet, men är känsliga för kondens, smuts och kraftiga stötar. Magnetiska givare läser en magnet med en Hall- eller magnetoresistiv sensor. De tål vibration, fukt och smuts bättre och är ofta förstahandsvalet på mobila maskiner och utomhus.

Vilken ska jag välja?

1. Inkrementell där läget måste finnas kvar. Efter ett strömavbrott måste maskinen referensköras, vilket inte alltid går med last på. Välj en absolutgivare.
2. Fel signalnivå. En 5 V TTL-givare ger ingen säker signal på en 24 V-ingång, och en HTL-givare kan skada en TTL-ingång.
3. Stel koppling. Uppriktningsfel som inte tas upp av en flexibel koppling sliter ut givarens lager.
4. Lång oskärmad kabel. Störningar ger extra eller saknade pulser. Använd skärmad, partvinnad kabel och differentiella signaler.
5. Singleturn för flera varv. Givaren börjar om varje varv och kan inte skilja varven åt.

Var används pulsgivare och absolutgivare?

• Fabrik och förpackning – längdmätning på band, kapning, etikettering och synkronisering av valsar.
• Kranar och lyft – lyfthöjd på linvindor, vridvinkel och position på traverser.
• Mobila maskiner – styrvinkel, bomvinkel och läge på redskap.
• Energi – bladvinkel och girning i vindkraftverk, vinkeln på vridbara solpaneler.
• Infrastruktur – slussportar, öppningsbara broar, scenmaskineri och portar.
• Medicinteknik – positionering av patientbord och röntgenutrustning.
• Försvar – vridning av antenner, master och sensorplattformar.

Pulsgivare och absolutgivare hos SCN

Vi har inkrementella och absoluta givare från Posital, med bland annat CANopen, EtherCAT och IO-Link, programmerbara pulsgivare med HTL- eller TTL-utgång och varianter med IP68 och IP69K för mobila maskiner.

Exempel ur vårt sortiment

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan absolutgivare och inkrementell givare?

En inkrementell givare ger pulser som räknas från en referens och tappar läget vid strömavbrott. En absolutgivare ger en unik kod för varje läge och vet var axeln står direkt vid start.

Vad betyder PPR?

PPR står för pulses per revolution, pulser per varv. Med fyrfaldig avkodning av A och B ger 1 000 PPR 4 000 steg per varv.

Vad är skillnaden mellan HTL och TTL?

HTL arbetar med samma spänning som matningen, oftast 10–30 V, och passar PLC-ingångar. TTL enligt RS422 är en differentiell 5 V-signal som passar drivsystem och höga frekvenser.

Behöver en absolutgivare batteri?

En singleturn-givare behöver aldrig batteri. Multiturn-givare räknar varv med kugghjul, batteri eller en Wiegand-tråd, och kugghjul och Wiegand-teknik klarar sig utan batteri.

Vad är SSI?

SSI (synkront seriellt gränssnitt) är ett enkelt punkt-till-punkt-gränssnitt där styrsystemet skickar klockpulser och givaren svarar med läget bit för bit. Det är vanligt för absolutgivare.